表面化学与胶体例题
表面及胶体试题库
一、填空题表面物理化学1.弯曲液面的附加压力Δp与液体的表面张力及曲率半径的关系为Δp=_2γ/R_______。
2.通常以接触角θ值的大小来衡量液体对固体表面的润湿程度，若θ小于90°，称为____部分湿润_。
3.为了提高农药杀虫效果，应选择润湿角(>90°, <90°) ____ <90°_____的溶剂。
4.配置农药时，为了提高农药的利用率，通常配成乳状液，越分散越好。
根据学到的表面化学知识，该乳状液在作物表面上的润湿角应为___<90°______，它与_________________________________________________ 有关。
5.将一滴汞滴在水和苯的界面上，达平衡时其润湿角与相关表面张力的关系为：_______________________。
6.室温时，水在一根粗细均匀的玻璃毛细管中，将上升到高度h。
如将毛细管折断至h/2处，水将沿壁升至__管端_____ 处，此时管中水面的曲率半径将变大_________ 。
7.半径为R的球形肥皂泡内的附加压力是_△p=4γ/R________。
液滴的半径越小，饱和蒸气压越____大_____，液体中的气泡半径越小，气泡内液体的饱和蒸压越__小___。
8.憎液固体，其表面不能被液体所润湿，其相应的接触角θ__大于___90°。
9.相同温度下，同一液体，随表面曲率半径不同具有不同的饱和蒸气压，若以p平、p凹、p凸分别表示平面、凹面、凸面液体上的饱和蒸气压，则三者的关系p凸〉p平〉p凹______。
10.加入表面活性剂，使液体的表面张力___降低______，表面活性剂在溶液表面的浓度一定____大于_____它在体相的浓度。
11.润湿液体在毛细管中上升的高度与毛细管内径成_反比________关系，与液体的表面张力成_____正比____关系。
胶体与表面化学练习题
胶体练习题一、判断题：1．溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统。
2．溶胶与真溶液一样是均相系统。
3．能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶。
4．通过超显微镜可以看到胶体粒子的形状和大小。
5．ζ电位的绝对值总是大于热力学电位φ的绝对值.6．加入电解质可以使胶体稳定，加入电解质也可以使肢体聚沉；二者是矛盾的。
7．晴朗的天空是蓝色，是白色太阳光被大气散射的结果。
8．旋光仪除了用黄光外，也可以用蓝光。
9．大分子溶液与溶胶一样是多相不稳定体系。
二、单选题：1．雾属于分散体系，其分散介质是：(A) 液体；(B) 气体；(C) 固体；(D) 气体或固体。
2．将高分子溶液作为胶体体系来研究，因为它：(A) 是多相体系；(B) 热力学不稳定体系；(C) 对电解质很敏感；(D) 粒子大小在胶体范围内。
3．溶胶的基本特性之一是：(A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系；(B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系；(C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系；(D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系。
4．溶胶与大分子溶液的区别主要在于：(A) 粒子大小不同；(B) 渗透压不同；(C) 丁铎尔效应的强弱不同；(D) 相状态和热力学稳定性不同。
5．大分子溶液和普通小分子非电解质溶液的主要区分是大分子溶液的：(A) 渗透压大；(B) 丁铎尔效应显著；(C) 不能透过半透膜；(D) 对电解质敏感。
6．以下说法中正确的是：(A) 溶胶在热力学和动力学上都是稳定系统；(B) 溶胶与真溶液一样是均相系统；(C) 能产生丁达尔效应的分散系统是溶胶；(D) 通过超显微镜能看到胶体粒子的形状和大小。
7．对由各种方法制备的溶胶进行半透膜渗析或电渗析的目的是：(A) 除去杂质，提高纯度；(B) 除去小胶粒，提高均匀性；(C) 除去过多的电解质离子，提高稳定性；(D) 除去过多的溶剂，提高浓度。
8．在AgNO3溶液中加入稍过量KI溶液，得到溶胶的胶团结构可表示为：(A) [(AgI)m·n I-·(n-x) ·K+]x-·x K+；(B) [(AgI)m·n NO3-·(n-x)K+]x-·x K+；(C) [(AgI)m ·n Ag +·(n -x )I -]x -·x K + ； (D) [(AgI)m ·n Ag +·(n -x )NO 3-]x +·x NO 3-。
研究生胶体与表面化学题
研究生胶体与表面化学题1、下列物系中哪一种为非胶体？①牛奶②烟雾③人造红宝石④空气2、溶胶的基本特性之一是①热力学上和动力学上皆属稳定的物系②热力学上和动力学上皆为不稳定的物系③热力学上稳定而动力学上不稳定的物系④热力学上不稳定而动力学上稳定的物系3、溶胶有三个最基本的特性，下列哪点不在其中？①分散性②聚结不稳定性③多相性④动力稳定性4、丁铎尔（Tyndall）现象是光射到粒子上发生下列哪种现象的结果？①散射②反射③透射④折射5、在外加电场作用下，胶体粒子在分散介质中移动的现象称为①电渗②电泳③流动电势④沉降6、下列各性质中哪个不属于溶胶的动力学性质？①布朗运动②扩散③电泳④沉降平衡7、对于AgI的水溶胶，当以KI为稳定剂时其结构可以写成[（AgI）m nI-(n-x)K+]x-x K+则被称为胶粒的是指:8、在AS2S3溶胶中加入等体积，等当量浓度的下列不同电解质溶液，则使溶胶聚沉最快的是①LiC1 ②NaC1③CaCI2 ④A1C139、在Al2O3溶胶中加入等体积，等当量浓度的下列不同电解质溶液，则使溶胶聚沉得最快的是①KC1 ②KNO3③K3[Fe(CN)6] ④K2C2O410、在一定量的AgI溶胶中加入下列不同电解质溶液，则使溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的量最少者为①La(NO3)3 ②Mg(NO3)2③NaNO3 ④KNO311、下列各点哪一点不属于电动现象？①电导②电泳③电渗④沉降电位12、对于电动电位即ξ电位的描述，哪一点是不正确的？①ξ电位表示了胶粒溶剂化层界面到均匀液相内的电位②ξ电位的绝对值总是大于热力学电位ϕ③ξ电位的值易为少量外加电解质而变化④当双电层被压缩到溶剂化层相合时，ξ电位为零。
13、为测定大分子溶液中大分子化合物的平均分子量，下列各方法中哪一种是不宜采用的？①渗透压法②光散射法③冰点降低法④粘度法14、乳状液、泡沫、悬浮液等作为胶体化学研究的内容，一般地说是因为它们①具备胶体所特有的分散性、不均匀性和聚结不稳定性②充分具备胶体的分散性及不均匀性③充分具备胶体的分散性及聚结不稳定性④充分具备胶体的不均匀性及聚结不稳定性15、大分子溶液与溶胶在性质上的最根本区别是①前者粘度大，后者粘度小②前者是热力学稳定物系，后者是热力学不稳定物系③前者是均相的而后者是不均匀的多相物系④前者对电解质稳定性大后者加入微量电解质即能引起聚沉16、在大分子溶液中加入多量的电解质，使大分子溶液发生聚沉的现象被称为盐析。
表面与胶体练习题1
3.1表面化学3.1.1判断正误1. 两相之间的界面可以看成一个没有厚度的几何平面。
（ ）2. 比表面自由能与表面张力实质相同，其数值和量纲也一样，但实际使用的单位不同，其物理意义也不同。
（ ）3. 温度升高时，通常总是使表面张力下降。
（ ）4.造成弯曲液面的原因是周界线上的表面张力不为零。
（ ）5.附加压力的方向和表面张力的方向是一致的。
（ ）6.同温度下，小液滴的饱和蒸汽压大于平液面的蒸汽压,且液滴越小，蒸汽压越大。
（ ）7.把大小不等的液滴封在一个玻璃罩内，隔相当长时间后，两液滴将变得一样大。
（ ）8.当把大小不同的两个肥皂泡连通时大泡会变小，小泡会变大。
（ ）9．对指定的液体来说，弯曲表面附加压力与曲率半径成反比，其方向总是指向曲面的球心。
（ ）10.由开尔文公式知，()()()r r r p p p >>凸液面平液面凹液面，曲率越小相差越大。
（ ）11.玻璃毛细管插入液体中，液体一定沿毛细管上升。
（ ）12.肥皂泡的附加压力为2rγ。
（ ） 13.固体颗粒半径越小，溶解度越小，熔点也越低。
14.将泉水或井水小心注入干燥的杯子，泉水会高出杯面，这是因为泉水和井水中含有很多非表面活性物质无机盐离子，导致表面张力增大。
（ ）15.胶束溶液属于热力学稳定系统。
（ ）16.表面活性剂的亲水亲油平衡值越大，其亲油性越大。
（ ）17.凡能铺展者，必能浸湿，更能粘湿。
（ ）18.对于亲水性固体表面，固-液间的接触角θ<90。
（ ）19.当蒸汽的压力小于平面液体蒸汽压而大于毛细管中凹面液体的蒸汽压时，该蒸汽就会在毛细管内凝聚成液体，产生毛细凝聚现象。
（ ）20. 表面过剩物质的量B Γ一定大于零。
（ ）答案1.(×) 2.(√) 3.(√)4.（√）5.（×）6.（√）7.（×）8.（×）9.（√）10.（√）11.（×）12.（×）13. (×)14.（√）15.（√）16.（×）17.（√）18.（√）19.（√）20.（×）3.1.2 选择题1.同一体系，比表面自由能和表面张力都用γ表示，它们（ ）(a)物理意义相同，数值相同 (b)量纲和单位完全相同(c)物理意义相同，单位不同 (d)前者是标量，后者是矢量2.液体在毛细管中上升的高度与下列哪一个因素（ ）无关？(a)温度 (b)液体密度(c)重力加速度(d)大气压力3.水对玻璃润湿，汞对玻璃不润湿，将一玻璃毛细管分别插入水和汞中，下列叙述不正确的是（ ） (a)水为凹球面 (b)汞为凸球面 (c)内水面高于水平面 (d)内汞面与汞平面一致4.一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h ，当在水中加入少量氯化钠，这时毛细管中液面高度为（ ） (a)等于h (b)大于h (c)小于h (d)无法确定5.下列说法中不正确的是（ ）(a)平面液体没有附加压力 (b)凸液面曲率半径为正，凹液面曲率半径为负(c)弯曲液面表面张力的方向指向曲率中心 (d)弯曲液面的附加压力方向指向曲率中心6.有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中，水面上升高度为h ，其中一根在h/2处使其弯曲向下，试问水在此毛细管端的行为是（）（a ）水从毛细管端滴下 （b ）毛细管端水面呈凸形弯月面（c ）毛细管端水面呈凹形弯月面 （d ）毛细管端水面呈水平面7.在298K 时，已知A 液面的表面张力是B 液的一半，其密度是B 液的2倍：如果A 、B 液分别用相同的毛细管产生大小相同的气泡时，A 液的最大气泡压力差等于B 液的（） （a ）1/2倍 （b ）1倍 （c ）2倍 （d ）4倍8.将装有润湿性液体的毛细管水平放置，在其右端加热，则管内液体将（ ）（a ）向右移动 （b ）向左移动 （c ）不移动 （d ）无法确定9.天空中的水滴大小不等，在运动中，这些水滴的变化趋势如何？（ ）（a ）大水滴分散成小水滴，半径趋于相等 （b ）大水滴变大，小水滴缩小（c ）大小水滴的变化没有规律 （d ）不会产生变化10.一个U 形管的两壁直径不同，一端为1×10-3m ，另一端为3×10-3m ，水的表面张力为0.072N·m -1。
胶体及表面化学复习题
胶体与外表化学复习题一、选择题1. 一个玻璃毛细管分别插入20℃和70℃的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度〔 C 〕。
(A) 一样；(B) 无法确定；(C) 20℃水中高于70℃水中；(D) 70℃水中高于20℃水中。
2. 以下表达不正确的选项是〔 D 〕。
(A) 比外表自由能的物理意义是，在定温定压下，可逆地增加单位外表积引起系统吉布斯自由能的增量；(B) 外表*力的物理意义是，在相外表的切面上，垂直作用于外表上任意单位长度功线的外表紧缩力；(C) 比外表自由能与外表*力量纲一样，单位不同；(D) 比外表自由能单位为J·m2，外表*力单位为 N·m－1时，两者数值不同。
3. 20℃时水～空气的界面*力为7.27 × 10－2N·m－1，当在20℃和100kPa下可逆地增加水的外表积4cm2，则系统的ΔG为〔 A 〕。
(A) 2.91 × 10－5 J ；(B) 2.91 × 10－1 J ；(C) －2.91 × 10－5 J ；(D) －2.91 × 10－1 J 。
4.在一个密闭的容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后，会发生〔 A 〕。
(A) 大水珠变大，小水珠变小；(B) 大水珠变大，小水珠变大；(C) 大水珠变小，小水珠变大；(D) 大水珠，小水珠均变小。
5. 一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h，当在水中参加少量的NaCl，这时毛细管中液面的高度为〔 B 〕。
(A) 等于h；(B) 大于h；(C) 小于h；(D) 无法确定。
6. 关于溶液外表吸附的说法中正确的选项是〔 C 〕。
(A) 溶液外表发生吸附后外表自由能增加；(B) 溶液的外表*力一定小于溶剂的外表*力；(C) 定温下，外表*力不随浓度变化时，浓度增大，吸附量不变；(D) 饱和溶液的外表不会发生吸附现象。
7. 对处于平衡状态的液体，以下表达不正确的选项是〔 C 〕。
胶体与表面化学试卷
胶体与表面化学考试题型一，选择题(15Χ2‘，共30分)二，判断题（15Χ1‘,共15分）三, 简答题(共6道题目，共30分)四, 计算题(共5道题目，共25分)例题------选择题1.雾属于分散体系，其分散介质是A 固体B 气体C 液体D 气体或固体2.区别溶胶与真溶液和悬浮液最简单灵敏的方法是：A 乳光计测定粒子浓度 C 超显微镜测定粒子大小B 观察丁铎尔效应 D 观察ζ电位3.固体物质与极性介质（如水溶液）接触后，在相之间出现双电层，所产生的电势是指A 滑动液与本体液之间的电势差 C 紧密层与扩散层之间的电势差B 固体表面与本体溶液间的电势差 D 小于热力学电位φ4.下列性质中既不属于溶胶动力学性质又不属于电动性质的是：A 沉降平衡B 布朗运动C 沉降电势D 电导5.当溶胶中加入大分子化合物时：A 一定使溶胶更稳定 C 对溶胶稳定性影响视加入量而定B 一定使溶胶更容易为电解质所聚沉 D 对溶胶稳定性没有影响6. 同一体系，比表面自由能和表面张力都用σ表示，它们A 物理意义相同，数值相同 C 物理意义相同，单位不同B 量纲和单位完全相同 D 前者是标量，后者是矢量7.对处于平衡状态的液体，下列叙述不正确的是A 凸液面内部分子所受压力大于外部压力B 凹液面内部分子所受压力小于外部压力C 水平液面内部分子所受压力大于外部压力D 水平液面内部分子所受压力等于外部压力8.胶束的出现标志着表面活性剂的:A 降低表面张力的作用下降 C分子远未排满溶液表面B 溶解已达到饱和 D分子间作用超过它与溶剂的作用9.有机液体与水形成W/O型还是O/W型乳状液与乳化剂的HLB值有关，一般是：A HLB值大，易形成W/O型 C HLB值大，易形成O/W型B HLB值小，易形成O/W型 D HLB值小，不易形成W/O型10. 将分散系统按离子大小分类时，胶体离子的大小范围是：A 直径大于10-9m；B 直径介于10-7~10-5m；C 直径介于10-9~10-7m；D 直径小于10-5m。
胶体和表面化学复习题
胶体和表面化学复习题（一）选择题1. 在装有液体的毛细管右部加热，见右图，则（ ）（A ）液体左移 （B ） 液体右移 （C ）液体不动 （D ） 无法判断2. 下列说法中不符合增溶作用特点的是；( )A. 与真正的溶解作用不相同B. 表面活性剂的浓度必须超过CMC 。
C. 增溶的模式只有一种D. 产生于含有大量胶束的表面活性剂溶液3. 用三氯化铁FeCl 3水解制备的氢氧化铁溶胶哪种物质聚沉能力最强：( )（A ） Na 2SO 4 （B ） MgCl 2 （C ） La(NO 3)3 （D ） K 3[Fe(CN)6]4. 在装有液体的毛细管左部加热，见图，则：（ ）（A ） 液体左移 （B ） 液体右移 （C ）液体不动 （D ）无法判断5. 新鲜制备的溶胶需要净化，其目的是（A ） 去除杂质，提高溶胶的纯度（B ）去除过多的电解质，保持溶胶稳定性(C )去除过多的溶剂，增加溶胶的浓度（D ）去除过小的胶粒，保持粒子大小的一致性6. 胶体粒子在介质中运动所受的阻力，与下列何者无关？（A ）介质的粘度 （B ）粒子的流速 （C ）粒子的浓度 （D ）粒子的大小7. Fick 第一定律x c DA t n d d - d d , 式中有负号是因为： （A ） d d t n 是负值 （B ）扩散系数D 是负值 （C ）xc d d 是负值 （D ） A 是负值 8. 电渗现象表明：（A ） 胶体粒子是电中性的 （B ） 分散介质是电中性的（Ｃ）胶体系统的分散介质也是带电的 （Ｄ） 胶体粒子是带电的9. 一个玻璃毛细管分别插入25℃ 和75℃ 的水中，则毛细管中的水在两不同温度水中上升的高度：(A) 相同 ； (B) 无法确定 ； (C)25℃ 水中高于75℃ 水中 ；(D)75℃ 水中高于25℃ 水中 。
10.已知20℃ 时水～空气的界面张力为7.27 × 10-2N·m -1，当在20℃ 和p 下可逆地增加水的表面积4cm 2，则系统的ΔG 为：(A) 2.91 × 10-5 J ； (B) 2.91 × 10-1 J ；(C) -2.91 × 10-5 J ； (D) -2.91 × 10-1 J 。
胶体与表面化学 试卷A 答案
一、选择题（每小题2分，共20分）二、填空题 （每小题2分，共20分） 1. 离子吸附、固体物质的电离、晶格的取代 2. 布朗运动、胶粒的扩散、沉降平衡 3. O/W 、W/O4. 电泳、电渗、流动电势、沉降电势5. 颗粒与颗粒之间的空隙体积（V 隙）、颗粒内部的微孔体积（V 孔）、多孔物本身骨架的体积（V 骨）6. 47. 染色法、稀释法、导电法 8. 最可几孔径三、判断题（每小题1分，共8分） 1． ✗ 2． ✗ 3． ✓ 4． ✗ 5． ✗ 6． ✓ 7． ✗ 8． ✓四、计算题（1小题8分，2、3每小题6分共20分）1. bc abc T+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂1σ （2分） bccRT ab bc ab RT c c RT c T +⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∂-=Γ11σ （2分）2633331311101.8100.062.191100.015.293314.862.190298.01----------⋅⨯=⋅⨯⋅+⋅⋅⨯⋅⋅⋅⨯⋅=+⋅=Γm m ol dm m ol dm m ol dm m ol m ol K J dm m ol m N bcc RT ab （4分）2.设混合乳化剂中Span60的质量百分浓度为x ，则Tween60的质量百分浓度应为1－x15.0 × 70% + 4.3 × 30% = 4.7 × x + 14.9 × (1－x ) （3分）解得x = 30.5% （3分） 即：应以30.5%的Span60与69.5%的Tween60混合为佳。
3.解: 比表面积：g m m S N V S A m 218232002.21656.12240010448.01002.6282240010=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=-- （3分）平均孔半径：nm S V r 625.4102.2165.0210233=⨯⨯=⨯=-（3分）注：公式对得2分；计算结果1分五、简答题（1小题4分、2、3每小题6分，4 、5小题8分共32分） 1.体系1是牛顿体，其流变曲线是直线，且通过原点。
表面化学与胶体例题共41页
★ 凹液面，r＜0，则：pr= p凹＜ p0， 且|r|越小，p凹越小；
★ 凸液面，r＞0，则：pr= p凸＞ p0，
p凸 > p平 > p凹
★ 物质要小到一定程度，表面效应才显著 ★ 微小物质的饱和蒸气压 pr 增大，
其化学势增高，表面能增高
▲ 微小物质的熔点低（凸面） 微小物质的饱和蒸气压＞大块物质饱和蒸气压
平衡时的（饱和）浓度。 将开尔文公式与亨利定律结合，推导得：
lnc2 2M(11) c1 RTr2 r1
和
ln cr 2M 1 c0 RT r
若r2＜r1，则c2 > c1，
即：物质颗粒越小，其溶解度越大；
因为固体颗粒的r＞0，所以微小物质的溶解度
(c r)大于正常条件下物质的溶解度(c 0)
易解吸。
表面张力的数值与很多因素有关，但是它与: A. 温度无关 B. 另一相物质无关 C. 表面积的大小无关 D. 组成无关
接触物质密度差越大，表面张力越大；温度越 高，越小；压力越大，表面张力越小。
在给定的温度及压力下，把一定体积的水分散
成许多小水滴，在这一变化中，水的总表面积
和比表面都会增大，但表面张力保持不变，表
对于理想的水平液面，数值为零的物理量是
表面自由能
液面的附加压力
表面张力
比表面能
用同一毛细管插入液体1和液体2中，液体在毛细管中 上升的高度分别是h1和h2，已知两种液体对毛细管的 接触角相同，液体1的密度及表面张力均为液体2的 两倍，则h1和h2的关系为：
ps= 2σ/r p静压=ρgh
h =2σcosθ/rmρg
面能变大。
1、球形曲面的附加压力计算公式为
ps=2σ /r 。 2、某温度下肥皂溶液的表面张力为
表面与胶体例题
例6.1.1 常压下，水的比表面自由能与温度的关系表示为 γ = (7.654×10-2 - 1.40×10-4 t /℃)J·m -2若在10℃时，保持水的总体积不变而改变其表面积，试求：①使水的表面积可逆地增加1.00cm 2，必须做多少功？②上述过程中的△U 、△H 、△F 、△G 以及所吸收的热各为若干？③上述过程后，除去外力，水将自动收缩到原来的表面积，此过程对外不做功，试计算此过程中的Q 、△U 、△H 、△F 及△G 值。
解：①10℃时，水的比表面自由能为：24-22-2(7.56410 1.401010)J m 7.42410J m γ---=⨯-⨯⨯⋅=⨯⋅等温等压下，可逆表面功：',()r T p W dA dG δγ==，'246(7.42410110)J 7.4210J r W A G γ---=∆=⨯⨯⨯=⨯=∆②对于单组分系统：dG SdT Vdp dA γ=-++，应用全微分性质可得：,,T p p AS A T γ∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ 由题给γ~t 的关系式可得：4-1-2, 1.4010J K m p A T γ-∂⎛⎫=-⨯⋅⋅ ⎪∂⎝⎭ 所以： 44-18-1,(1.401010)J K 1.4010J K p AS A T γ---∂⎛⎫∆=-∆=⨯⨯⋅=⨯⋅ ⎪∂⎝⎭ 86(283 1.4010)J 3.9610J r Q T S --=∆=⨯⨯=⨯；'67.4210J r G W -∆==⨯'665(3.96107.4210)J 1.1410J r r U Q W ---∆=-=⨯+⨯=⨯；5() 1.1410J H U pV U -∆=∆+∆=∆=⨯67.4210J F G -∆=∆=⨯③除去外力后，系统恢复到原状态，所有的状态函数均恢复原值，而与过程无关，所以：51.1410J U H -∆=∆=-⨯；67.4210J F G -∆=∆=-⨯因0W =，所以51.1410J Q U -=∆=-⨯。
物理化学表面及胶体习题
界面与胶体化学习题课（一） 界面与胶体化学主要公式1． 表面张力（表面自由能）B n P T AG ,,)(∂∂=γ（单位 N/m,J/m 2） 2． 弯曲表面下的附加压力（Young-Laplace ）gh RP s ργ∆==2 （R 为曲率半径，∆ρ为弯曲表面两边的物质密度差） （肥皂泡R P s γ4=） 毛细管中gR g R h ⋅∆⋅⋅=⋅∆⋅=ρθγργcos 22，（R 毛细管半径，θ接触角） 3． 弯曲表面下的蒸气压（Kelvin ）)11(2ln 1212R R M P P RT -⋅=ργ (小液滴，大液滴，土壤中的毛细管吸附水，不同粒度物质的溶解度)4． 吸附等温式Langmuir ，BET 等（注意使用条件）：5． 吉布斯表面吸附等温式：da d RT a γ⋅-=Γ （讨论正、负吸附）6． 接触角：0<θ<90o 固体被液体润湿；θ>90o 固体不为液体润湿。
7． 胶体中沉降平衡时粒子随高度分布公式：)()(34ln 120312X X N g r N N RT -⋅⋅--=介质粒子ρρπ 8． Rayleigh 散射公式：散射光强度与入射光波长的四次方成反比例。
胶团构造：（AgI ） [(AgI)m ·nI -,(n-x)K +]x-·xK +胶核，胶粒，胶团，双电层，电泳，电渗，流动电势，沉降电势。
（二）习题1. 293K 时，把半径为1.0mm 的水滴分散成半径为1.0μm 的小液滴，试计算（已知293K 时水的表面Gibbs 自由能为0.07288J/m 2）:(1)表面积是原来的多少倍？(2) 表面Gibbs 自由能增加多少？（3）完成该变化时环境至少需做多少功？答：（1）1000； （2）A G ∆⋅=∆γ=9.145×10-4J（3）Wf =9.145×10-4J6. 在298K 和101.325kPa 压力下，将直径为1.0μm 的毛细管插入水中，问需在管内加多大压力才能防止水上升？若不加压力，水面上升，平衡时管内液面上升多高？（已知298K 时水的表面张力为0.072N/m ，水密度为1000kg/m 3,设接触角为0度，重力加速度g 为9.8m/s 2） 答：gh RP sργ∆==2，Ps=288kPa ，h=29.39m 8. 已知在298K ，平面水的饱和蒸汽压为3168Pa ，求在相同温度下，半径为3nm 的小液滴的饱和蒸汽压，已知298K 时水的表面张力为0.072N/m ，水密度为1000kg/m 3,水的摩尔质量为18g/mol ）答; )11(2ln 1212R R M P P RT -⋅=ργ主要密度，摩尔质量单位 得到P2=4489.7pa10. 水蒸气骤冷会发生过饱和现象，在夏天的乌云中，用飞机撒干冰微粒，使气温骤降至293K ，水汽的过饱和度（P/Ps ）达4。
表面现象和胶体化学练习题
第十一章表面现象和胶体化学练习题练习题一、是非题123、同一液体在相同外界条件下，处于凹面状态下的蒸气压比处于凸面状态时小。
45、液体浸湿固体的条件是粘附W i≤06．表面活性剂的HLB789．用AgNO3溶液和KI溶液制备溶胶时，AgNO310．电解质对溶胶的聚沉能力常用聚沉值表示，若某电解的聚沉值越大，则其聚沉能力越二、填空题(填数学符号)。
1、 A 为面积，表面力σ_______2、∆P1和∆P2分别代表平面液体和凹面液体下的附加压力，则∆P1______∆P2。
3、r1和r2分别代表同一物质的两种微晶体的半径，c1和c2分别代表其相应的溶解度，若r1>r2，则必有c1_____c2。
4、在某液体中加入物质A，A的浓度为C，若A为表面活性物质，则应有(dσ/dc)T_____0。
5、当铺展系数φ————0时，液体可以在固体表面上自动铺展。
6、当接触角时θ————90O，固体不为液体所润湿。
7、正溶胶，其扩散层应荷________电(填中文字）。
8、电解质NaCl, MgSO4, AlCl3, 对溶胶As2S3聚沉能力最强的电解质的是————(填分子式）。
9、胶体分散体系的分散相微粒半径r在____~____之间。
输入提示：x1到x9分别代表10-1到10-9,中间用(,)隔开10、若气—固相表面催化反应为单分子反应，反应物为A，反应速率常数是k2，当A的吸附很强时，反应速率r=_____。
三、单选题（选一个最佳期答案）1、根据方程（式中S为熵）可知下面的说法中不正确的是（A）等温等压且组成不变时，表面积增大，焓增加。
（B）温度升高，表面力增大（C）温度升高，体系的熵增加（D）等温等压且组成不变时，增加表面积，体系吸热2、对于纯液滴，有关其饱和蒸气压的说法中不正确的是（A）其分散程度越大，饱和蒸气压越大（B）表面力越大，饱和蒸气压越大（C）密度越大，饱和蒸气压越大（D）分子量越大，饱和蒸气压越大3、有关溶液表面吸附，下列说法中正确的是（A）表面活性物质，在表面层的浓度小于本体溶液（B）发生正吸附时，dσ/dc >0（C）发生负吸附时，表面力降低（D）任何溶液，其表面层浓度与本体的浓度都不会相同4、在等温等压下，以可逆方式将单位面积的固体浸入液体中时，其吉布斯自由能变化为(A)ΔG=σ固-液–σ气-液(B)ΔG= σ气-固–σ液-固(C)ΔG= σ气-液–σ气-固(D)ΔG= σ液-固–σ气-液5、对下列表面活性剂的归类，正确的是（A）R–COONa属阳离子型（B）R–NH2·HCI属两性型（C）R–NHCH2–CH2COOH属阴离子型（D）R–COOCH2C(CH2OH)3属非离子型试卷（一）一、是非题（4×5=20分）1、一物体其比表面越大，表面能也越大。
工科大学化学(物理化学)表面化学与胶体部分习题及解答
第11章表面化学与胶体化学1．在293 K时，把半径为1×10st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="True" HasSpace="False" SourceValue="3" UnitName="m">-3m的水滴分散成半径为1×10-6m的小水滴，比表面增加多少倍?表面吉布斯自由能增加多少?环境至少需做功多少?已知293 K时。
（答案：9.15×10-4 J）解：一滴大水滴可分散成N个小水滴：小水滴的面积为：，大水滴的面积为：4π面积增加倍数为：2．在298 K时，1,2—二硝基苯(NB)在水中所形成的饱和溶液的浓度为5.9×10-3mol·L-1，计算直径为1×10-8m的NB微球在水中的溶解度。
已知298 K时NB／水的表面张力为25.7 mN·m-1，NB 的密度为1 566 kg·m-3。
（答案：2.625×10-3 mol·dm-3）解：根据开尔文公式：，将数值代入，得：3．373 K时，水的表面张力为58.9 mN·m-1，密度为958.4 kg·m-3，在373 K时直径为1×10-7m的气泡内的水蒸气压为多少?在101.325 kPa外压下，能否从373 K的水中蒸发出直径为1×10-7m的气泡?（答案：99.89kPa）解：气泡为凹面，且r = 0.5×10-7m因p r p外，故不能蒸发出直径为1×10-7m的气泡。
4．水蒸气骤冷会发生过饱和现象。
在夏天的乌云中，用干冰微粒撒于乌云中使气温骤降至293 K，此时水气的过饱和度(p／pｓ)达4，已知293 K时，ρ(H2O)＝997 kg·m-3。
5-胶体与表面化学典型例题
5-胶体与表面化学典型例题一、选择题1、弯曲表面上附加压力的计算公式中p2R,R的取号为(A)（A）液面为凸面时为正，凹面为负（B）液面为凸面时为负，凹面为正（C）总为正（D）总为负提示：凸面的附加压力方向与外压相同，附加压力与外压相加等于总压力。
而凹面的情况相反。
2、下列说法中不正确的是（B）（A）生成的新鲜液面都有表面张力（B）弯曲液面上的张力指向曲面的中心（C）平面液体上没有附加压力（D）弯曲液面上的附加压力指向曲面的中心提示：液面上的表面张力总是垂直于边界与表面相切，指向液体的方向。
3、液体在毛细管中上升的高度与下列哪一个因素无关？（D）（A）温度（B）液体密度（C）重力加速度（D）大气压力提示：p2Rgh,与液体的性质和毛细管的半径r=Rcoθ,与大气压力无关。
4、在一定的温度和压力下，有两个半径相同的肥皂泡，泡（1）在肥皂水中，泡内的压力为p1，泡（2）漂浮在空气中，泡内的压力为p2，再者压力的关系为（C）（A）p1比较提示：空中的肥皂泡有两个气-液界面，一个凸液面，一个凹液面，附加压力都指向球心，而肥皂水中的气泡只有一个凹球液面。
5、在等温、等压下，将某液体可逆地增加一定的表面积，以下正确的是（D）（A）G0,H（C）G0,H0,S00,S0p2（B）p1p2（C）p1p2（D）无法（B）G0,H（D）G0,H0,S00,S0提示：增加表面积是非自发过程，需对液体做表面功，表面积增大熵增加，要保持温度不变，需吸收一定的热量。
6、将一洁净毛细管插入水中，在毛细管内水面上升了15cm。
若将毛细管向下移动，只留5cm高出水面，则水在毛细管上端管口的行为是(C)（A）水从毛细管上端溢出（B）上端水面呈凸形弯月面（C）上端水面呈凹形弯月面（D）上端水面呈水平面提示：水在毛细管中的水面的形状决定于接触角。
水润湿玻璃毛细管，接触角小于90o。
7某、有一飘荡在空气中的肥皂泡，其直径为2103m，在298K时肥皂水的表面张力为0.05Nm1，则肥皂泡所受的附加压力为（B）（A）0.10kPa（B）0.20kPa（C）0.05kPa（D）0.40kPa8某、室温下，已知A液的密度比B液大一倍，但A液的表面张力是B液的一半。
胶体与表面化学试题.doc
一、是非题1.表面超量的英文具体描述：The surface excess of solute is that the number of moles of solute in the sample from the surface minus the number of moles of solute in the sample from the bulk under a condition of the same quantity of solvent or the surface excess of solvent has been chosen to be zero.2.囊泡的形成途径：The final surfactant structures we consider as models for biological membranes are vesicles. These arc spherical or ellipsoidal particles formed by enclosing a volume of aqueous solution in a surfactant bilayer. Vesicles may be formed from synthetic surfactants as well.3.絮凝与聚焦之间的区别：Coalescence： the process that many small particles take together to form a new big particle,total surface area of the dispersion system decreases.Aggregation:the process by which small particles clump together like a bunch of grapes （an aggregate）, but do not fuse into a new particle，total surface area of the dispersion system do not decrease as well.4.胶micelle： A monophasic, fluid，transparent, isotropic and thermodynamically stable system composed by surfactant and water，the particle has some linear dimension between 10 9-10"6m. 5•乳液emulsion： A multiphasic，no-transparent and thermodynamically unstable system composed by surfactant，cosurfactant，oil and water.6•微乳液microemulsion: A monophasic，fluid，transparent，isotropic and thermodynamically stable system composed by surfactant，cosurfactant, oil and water.7.囊泡vesicle:能不能直接从双联续制备转换过来？（A/）8.憎水溶胶亲水溶胶连续相与分散扣有没有明显界限？（没有）9.胶朿体系的稳定性与哪些因素有关？与哪些因素无关？10.瑞利散射：条件粒子人小11.表而吸附超物理意义溶剂的兌是不是都为零？（x）12.TEM、SEM都需要把样品放入真空屮，最后结果都可以表明原来分散度。
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和
若r2＜r1，则c2 > c1， 即：物质颗粒越小，其溶解度越大； 物质颗粒越小，其溶解度越大； 因为固体颗粒的r＞ ， 因为固体颗粒的 ＞0，所以微小物质的溶解度 (c r)大于正常条件下物质的溶解度 0) 大于正常条件下物质的溶解度(c 大于正常条件下物质的溶解度
参天大树是依靠树皮中的无数个毛细管将土壤中的 参天大树是依靠树皮中的无数个毛细管将土壤中的 水分和营养源源不断地输送到树冠（ 水分和营养源源不断地输送到树冠（也有渗透压的 作用，树中有盐分，地下水会因渗透压进入树内， 作用，树中有盐分，地下水会因渗透压进入树内， 通过毛细管上升）。 通过毛细管上升）。 锄地保墒：地下水能通过土壤中的毛细管源源不断 锄地保墒： 地供给植物根须吸收。但大雨过后，土壤被压实了， 地供给植物根须吸收。但大雨过后，土壤被压实了， 使毛细管与地表相通，地下水分会被蒸发掉， 使毛细管与地表相通，地下水分会被蒸发掉，不久植 物会因缺水而枯萎。锄松地表的土壤， 物会因缺水而枯萎。锄松地表的土壤，切断地表毛细 管，保护地下水不被蒸发。 保护地下水不被蒸发。
在下列气体以活性炭作吸附剂时： 在下列气体以活性炭作吸附剂时： 乙烷；氮气；氯气；氧气。 乙烷；氮气；氯气；氧气。 若其中氯气最易被吸附， 若其中氯气最易被吸附，氮气最不易被吸 附，则说明 的沸点最高。 的沸点最高。 易挥发的气体最不易被吸附。 易挥发的气体最不易被吸附。 易液化的易被吸附。 易液化的易被吸附。 防毒面具吸附毒气而基本上不吸附氧气， 防毒面具吸附毒气而基本上不吸附氧气，是 因为一般毒气都易液化，而氧气难以液化。 因为一般毒气都易液化，而氧气难以液化。 的沸点最低， 的沸点最低，
关于物理吸附与化学吸附，下列说法是否正确？ 关于物理吸附与化学吸附，下列说法是否正确？ 物理吸附是分子间力起作用， 物理吸附是分子间力起作用，化学吸附是化学键力 起作用。 起作用。 物理吸附有选择性，化学吸附无选择性。 物理吸附有选择性，化学吸附无选择性。 物理吸附速率快，化学吸附速率慢。 物理吸附速率快，化学吸附速率慢。 物理吸附不太牢固，易解吸；化学吸附较牢固， 物理吸附不太牢固，易解吸；化学吸附较牢固，不 易解吸。 易解吸。 还有：吸附层，可逆性， 还有：吸附层，可逆性，吸附温度的区别
已知丁酸水溶液在19℃ 已知丁酸水溶液在 ℃的表面张力与浓度的 ），式中 关系为 σ= σ0–a ln（1 + bc），式中 0、a、b （ ），式中σ 、 均为常数，则溶液的表面吸附量Γ与溶液浓度 均为常数，则溶液的表面吸附量 与溶液浓度 c的关系为 的关系为 。
σ =（GT,p - G’T,p）/As = Gs/As （ Gs：(比)表面过剩 表面过剩Gibbs自由能，表面过剩自由能 自由能， 自由能 ： 比 表面过剩 下的表面过程有： 恒T，p下的表面过程有： ， 下的表面过程有 dGT,p = dGs =σdAs+ Asdσ≤0平衡 体系中各相组成（ 恒定， 确定 确定， 体系中各相组成（ni）恒定，σ确定，则： dGs = σdAs ≤0，表面积减小为自动过程；微物 ，表面积减小为自动过程；
1、球形曲面的附加压力计算公式为 、 ps=2σ/r σ 。
2、某温度下肥皂溶液的表面张力为 、 6×10－3N/m。若空气中有一直径为 × 。若空气中有一直径为0.02m的球 的球 形肥皂泡， 形肥皂泡，则泡内的附加压力为 ps=4σ/r σ σ：J·m-2 = N·m·m-2 = N·m-1 Pa=J·m Pa=J m-3 = N·m-2 。
根据Kelvin公式，对于同一种液体物质，其平液 公式，对于同一种液体物质， 根据 公式 面、凹液面以及凸液面的饱和蒸气压的大小顺序 如何？ 如何？
凹液面， ＜ ， ★ 凹液面，r＜0，则：pr= p凹＜ p0， 越小， 越小； 且|r|越小，p凹越小； 越小 凸液面， ＞ ， ★ 凸液面，r＞0，则：pr= p凸＞ p0，
已知298 K时，σ(H２O)＝72.10 mN·m-1， 已知 时 ＝ σ（汞-H2O）＝37.0 mN·m-1，σ（汞）= （ ） （ 478 mN·m-1。试判断水能否在汞表面上铺展 开来? 开来 解：cosθ=[σ(汞)-σ(汞-水)]/σ(水)＞0 汞 汞水 水＞
0 < θ < 90
在298K时，把半径为1×10-4m的水滴分散成半径为 298K 把半径为1 的小水滴，比表面增加多少倍? 1×10-7m的小水滴，比表面增加多少倍?表面吉布斯自 由能增加多少?环境至少需做功多少?已知298 由能增加多少?环境至少需做功多少?已知298 K时 σ(H2O)＝72.75 mN m-1。 O)＝72. mN·m 解： N=(4 )/(4 N=(4Πr13/3)/(4Πr23/3)= r13/r23 小颗粒的面积为： N×4Πr22=4Πr13/r2 小颗粒的面积为： 大颗粒的面积为： 大颗粒的面积为： 4Πr12 面积增加倍数为： )/4 面积增加倍数为：(4Πr13/r2)/4Πr12=r1/r2=103 ΔGs’=ΔA σ=( σ=Wˊ>0 ΔGs =ΔA·σ=(4Πr13/r2 - 4Πr12 ) σ=Wˊ>0 =ΔA σ=(4
微小物质化学势
µ r,B = µ + RT ln
Θ
pr,B
µ 微物熔融应满足： 微物熔融应满足： r,B = µ B(l)
微小固体易溶，溶解吸热，系统温度下降， 微小固体易溶，溶解吸热，系统温度下降， 故熔点降低 Tf（微小）＜ Tf（大块） （微小） （大块）
▲ 微小固体物质的溶解度大 溶解度： 溶解度：恒T﹑p下，溶质在溶剂中达到溶解 ﹑ 下 平衡时的（饱和）浓度。 平衡时的（饱和）浓度。 将开尔文公式与亨利定律结合，推导得： 将开尔文公式与亨利定律结合，推导得：
ps= 2σ/r
p静压=ρgh
h =2σcosθ/rmρg
在水平放置的玻璃毛细管中分别加入少量的纯水和 汞。毛细管中液体两端的液面分别呈何种形状？如果 毛细管中液体两端的液面分别呈何种形状？ 分别在管外的右端液面处微微加热，管中的液体将向 分别在管外的右端液面处微微加热， 哪一方向移动？ 哪一方向移动？
2. 影响表面张力的因素 ★ 与物质本性有关 分子间的作用力越大， 越大： 分子间的作用力越大，σ越大： σ金属键＞σ离子键＞σ极性键＞σ非极性键, ★ 与温度有关 教材P 11一般：温度升高, 一般：温度升高,σ↓；教材P544 式（11-3） 温度升高到临界温度Tc时，σ→0 与接触相的密度有关（见教材P 11★ 与接触相的密度有关（见教材P543表11-2） 接触相相同， 接触相相同， σ固体 ＞ σ液体 ★ 与压强有关 一般：压强升高, 见教材P 11一般：压强升高,σ↓；见教材P544图11-5 其它： ★ 其它：分散度等
平衡 自动 自动
表面积不能改变时， 表面积不能改变时， dGs = Asdσ ≤0， ， 平衡 σ减小为自动过程，吸附，润湿等表面过程。 减小为自动过程，吸附，润湿等表面过程。 减小为自动过程
自动
提问：表面 自由能、 自由能、 提问：表面Gibbs自由能、比表面 自由能 比表面Gibbs自由能、 自由能 表面张力三者的概念、单位是否相同？ 表面张力三者的概念、单位是否相同？ 如何表示面积为0.54m2 ， 表面自由能为 某立方体物质 1kg ， 总面积为 0 54m 当将其粉碎为边长为10 的立方体时， 0.9 J。当将其粉碎为边长为10－8m的立方体时，其表 面能为 。 σ=Gs’/A=0.9/0.54 Nmσ=Gs /A=0.9/0.54 Nm-1 A=0.54m2=6L2 L=0.3m
1、由于附加压强的作用，不规则的液滴 由于附加压强的作用， 都会被规范成球状。 都会被规范成球状。露珠呈球形 2、两块干燥的玻璃板间放一滴水很难拉开， 两块干燥的玻璃板间放一滴水很难拉开， 两块石蜡板间放一滴水很溶液拉开
对于理想的水平液面， 对于理想的水平液面，数值为零的物理量是 表面自由能 液面的附加压力 表面张力 比表面能 用同一毛细管插入液体1和液体 中 用同一毛细管插入液体 和液体2中，液体在毛细管中 和液体 上升的高度分别是h 上升的高度分别是 1和h2，已知两种液体对毛细管的 接触角相同，液体1的密度及表面张力均为液体 的 的密度及表面张力均为液体2的 接触角相同，液体 的密度及表面张力均为液体 两倍， 的关系为： 两倍，则h1和h2的关系为：
0
说明水能在汞表面上展开。 说明水能在汞表面上展开。
润湿作用的应用 1、粉末冶金法制造金属陶瓷，金属要能很好 粉末冶金法制造金属陶瓷， 地 润湿陶瓷，浇铸时， 润湿陶瓷，浇铸时，金属熔体要能润湿铸模 医学上用脱脂棉，因棉花吸水性差。 2、医学上用脱脂棉，因棉花吸水性差。印染 时也经脱脂处理，使染料很好地附在棉花纤维 时也经脱脂处理， 上。 3、有的笔能在透明薄膜上写字而有的却写不上 4、水在植物表面不润湿，喷洒农药时，加表面 水在植物表面不润湿，喷洒农药时， 活性剂
=0.027× N=(0.3)3/(10-8)3=0.027×1024 Aˊ=N×6×(10-8)2 Aˊ=N× × 0 Gs’=Aˊ σ= 54=Wˊ> =Wˊ>0 Gs =Aˊ·σ= N×6×(10-8)2 ·0.9/0.54=Wˊ>0 =Aˊ × 0 0
表面张力的数值与很多因素有关，但是它与: 表面张力的数值与很多因素有关，但是它与: A. 温度无关 B. 另一相物质无关 C. 表面积的大小无关 D. 组成无关 接触物质密度差越大，表面张力越大； 接触物质密度差越大，表面张力越大；温度越 越小；压力越大，表面张力越小。 高，越小；压力越大，表面张力越小。 在给定的温度及压力下， 在给定的温度及压力下，把一定体积的水分散 成许多小水滴，在这一变化中， 成许多小水滴，在这一变化中，水的总表面积 增大， 保持不变， 和比表面都会增大 但表面张力保持不变 和比表面都会增大，但表面张力保持不变，表 面能变大 变大。 面能变大。